唐家会煤矿副井井筒壁后注浆安全技术措施.docx
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唐家会煤矿副井井筒壁后注浆安全技术措施
编号:
TJHFJ
华兴能源有限责任公司
副井井筒壁后注浆施工安全技术措施
施工单位：
华煤集团有限公司
编制人：
贺克瑞
审核人：
王成军
编制日期：
2011年12月8日
目录
一、工程概况————————————————————————3
二、施工方案————————————————————————3
三、注浆设备选型及布置———————————————————5
四、注浆前的准备——————————————————————5
五、注浆工艺流程及注浆作业—————————————————5
六、工期与劳动组织—————————————————————8
七、注浆材料表———————————————————————8
八、安全技术措施——————————————————————8
副井井筒壁后注浆施工安全技术措施
一、工程概况：
唐家会煤矿副井井筒设计Φ10.5m，全深550.8m；表土段设计深度85m，采用双层钢筋混凝土结构，井壁支护厚度850mm，混凝土强度等级C30。
目前井筒已施工到43m，井下涌水量20m³/h，造成井壁接茬处出现渗漏水，施工难度增大。
依据风井实际揭露地质情况及甲方提供的相邻矿井地质资料，该段含水层位置：
27.8m～46.7m段。
为保证井筒安全、优质、快速施工，我单位对表土段含水层进行壁后注浆。
副井井筒实际揭露水文、地质情况
井深（m）
厚度（m）
涌水量（m³/h）
岩性
0～20.4
20.4
0
黄土、砂土
20.4～27.8
7.4
0.5
砂质粘土
27.8～43.3
15.5
20
粘土、砾岩富水性强
43.3～46.7
16.7
60（预计）
砾岩富水性强
备注：
井深39.5m时，2011年12月3日实测涌水量20m3/h。
二、施工方案：
1、注浆方式：
注浆方式采用“见水就注分段注浆”的方式，先把吊盘拉起拉到井深27.8m处，在井壁周圈打眼进行壁后注浆形成一道封水圈，再将吊盘下放到井深46.7m处，在井壁周圈打眼进行壁后注浆形成一道封水圈，先由下往上对46.7～27.8m涌水段进行壁后注浆封水，注浆结束后再由上往下对27.8～46.7m局部未封住的出水点进行补注。
2、注浆部位：
根据实际揭露岩层情况和井壁实际涌水情况，在井壁接茬和集中出水点处进行壁后注浆。
针对埋设导水管部位，直接造孔埋管顶水注浆。
3、布孔方式：
在含水层位置井壁接茬处向下200㎜位置，每排8个孔（根据实际封水效果数量可做调整），孔深1.8m；对集中出水点直接在其周围布孔注浆封堵。
4、注浆参数设计：
（1）、浆液类型：
浆液以水泥单液浆为主。
局部漏浆处可采用水泥、水玻璃双液浆，注浆结束后双液浆封孔。
水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水玻璃选用液体硅酸钠型，波美度为35～42，水玻璃模数为2.4～3.0。
（2）浆液配比：
水泥浆采用三种配比，水：
水泥=1：
0.75、1：
1和1：
1.25；双液浆的水泥浆：
水玻璃（体积比）=1：
1。
在注浆过程中，若吸浆量过大且压力无变化，可以适当调整灰浆浓度，以提高注浆效果。
单浆液配比对照表
水灰比
每立方浆液水、灰用量（Kg）
浆量
（m3）
水
水泥
1:
0.75
812
650
1.029
1:
1
750
750
1.0
1:
1.25
712
950
1.029
备注：
双液浆配置，玻璃浆：
水泥浆（体积比）=1:
1
（3）、注浆压力：
注浆压力宜比静水压力大0.5～1.5MPa，终压最大不超过2.5MPa。
实际操作过程中，注浆压力可由小逐渐增大，并以能注进浆液压力为准，直至压力达到设计终压为止。
在升压过程中应派专人观察井壁的变化情况，发现问题及时处理。
（4）扩散半径：
由于井壁的不均匀性，浆液扩散往往是不规则的，应根据设计注浆压力的浆液扩散半径与孔隙尺寸和浆液的注入能力等因素有关。
通过调整注浆压力、浆液的注入能力和极限注浆时间来调整注浆扩散半径，设计扩散半径3～5米。
三、注浆设备选型及布置：
（1）注浆设备
QZB-80/12注浆泵一台，拌浆机一台、YT-28型气腿式凿岩机二台，浆桶三个。
（2）造浆及输浆
水泥浆在地面由拌浆机搅拌好，通过井筒排、供水管路（Φ159mm聚乙烯管）输送到井下吊盘上浆桶内，在此之前喇叭口用大板封好。
（3）注浆站布置
设置在下层吊盘上，布置注浆泵一台，凿岩机二台，浆桶三个，及相应的各种管路、阀门、电缆、电器设备、信号及通讯设施等。
设备摆设尽量平衡要保持吊盘重心不偏移。
四、注浆前的准备工作:
（一）施工前，将上下层吊盘清理干净，将主提下层吊盘喇叭口用50mm厚的木板封严，木板之间必须用扒钉连接，木板与吊盘之间用铁丝连接好。
（二）形成迎头潜水泵——吊盘临时水箱——地面，控制井下水位。
（三）准备好注浆管、注浆机、麻绳、水泥、水玻璃、球阀、风钻、大锤、板手等打眼注浆材料。
（四）注浆机放在下层吊盘中间，储浆桶、清水桶及储水玻璃桶设在吸浆管路一侧。
清水由水箱下接一个排水管，使用时打开排水管阀即可。
（五）水玻璃桶采用两根Φ15.5mm两头带绳扣子的钢丝绳拦底，桶中间位置用两根Φ15.5mm钢丝绳围住并与两根拦底钢丝绳连接、固定，将四个绳扣子挂在主提钩头上从地面下放，并放置在储浆桶一侧。
五、注浆工艺流程及注浆作业：
（一）注浆孔施工及注浆管安装
1、根据井壁漏水情况，进行提盘，从下往上注浆封堵，选择确定布孔位置和布孔数量，上行式注浆。
2、打眼：
注浆孔直径32mm,由专人利用YT-28风钻，按照确定好的孔位打眼（技术员标定）,打孔要求正、直,打一个眼装好孔口管上好球阀，开始注浆，注浆完成后，打下一个眼。
打眼，注浆必须对称，交叉进行。
3、下管：
孔口管长度0.5m，开孔后将预先加工好的孔口管缠麻，将注浆管砸入孔内，外露长度为50mm～100mm，并将球阀拧到注浆孔口管的丝头上。
正式注浆前，先做测量水压试验，球阀与高压混合器连接好后，开动注浆泵用清水冲孔，并做串通实验。
注浆结束浆液凝结后及时拆除球阀。
4、注浆作业：
将吸浆管和吸水玻璃管拧紧上牢，准备就绪，按照设计配比制作好浆液，利用供液阀门调整好流量，可进行注浆工作。
注浆过程中，视压力情况，随时调整水泥浆浓度，如井壁跑浆量较大，可采用间歇性注浆，但间歇时间不宜超过5分钟。
每个孔注浆结束后，必须用清水冲洗净注浆管路，吸水管和吸水玻璃管做好标记，以防混用。
（后附注浆工艺流程）。
注浆过程中，司泵人员及技术人员应作好详细记录，记录内容包括：
注浆日期、开孔数量、孔位、测量水压、注浆压力变化、浆液浓度、水泥注入量、水玻璃注入量等。
（二）注浆系统试运转
注浆系统形成后必须先进行试运转检查。
1.吸浆笼头吸浆是否正常。
2.注浆泵运行是否灵敏可靠。
3.各个部件连接是否牢固。
4.压力表是否灵敏及可靠。
5.注浆管是否漏水，埋设是否牢固。
（三）压水试验
在每次注浆前，必须做压水试验，以便检查止浆管的止浆效果及注浆孔周围井壁的出水情况，若发现有裂隙出水或出水点，为防止漏浆，可事先用棉纱与木楔封堵，堵好后开始注浆。
压水试验之前应测注浆孔的涌水量以确定及调整水泥浆液的浓度。
注浆结束浆液凝结后及时拆除木楔与棉纱，孔洞及时用水玻璃浆液封堵。
（四）注浆
1.耐压试验无问题后，打开孔口阀，关闭泄压阀，将吸浆笼头放入水泥浆桶中，开机开始正式注浆。
注浆时要有专人观察井壁，止浆塞及压力表等。
2.吸浆量较大时，可加大浆液浓度进行间歇式注浆，点注时所有阀不许动。
3.注浆结束后，将笼头放入清水中，开注浆泵用清水冲洗管路，待完全变清水后拆卸混合器。
4.在注浆过程中要派专人严密监测井壁状况，发现异常情况，立即停机处理。
（五）注浆结束标准
1、单孔注浆结束标准
注浆压力升至设计终压，且孔内不吸浆，预堵出水点不再出水，10分钟打开孔口管放浆阀，不漏水，井壁不见出水点，可结束本孔注浆。
2、结束注浆标准
总漏水量不大于6m³/h，不得有0.5m³/h以上的集中出水孔。
（六）封孔
用水玻璃浆液封堵，孔口要平整。
（七）清洗
各孔结束或每班结束均要用清水清洗注浆泵及注浆管路至少20分钟。
（八）常见事故及特殊情况处理
1.注浆中发现压力突降而吸浆量突然增大，或已注入一定量的浆液而注浆压力仍不见回升时，说明浆液进入孔隙或裂隙泄漏。
此时应查明原因，可采取更换CS双液浆，加大水泥浆浓度，缩短凝固时间等方法处理。
2.注浆中发现泵压骤升，可能是注浆管路堵塞，应立即停泵检查，找出原因，及时处理，以保证注浆工作顺利进行。
3.注浆孔单孔水压很大，注浆管安装困难时，要采取在出水孔附近打1～2孔进行分流，减少水压，然后安装注浆管进行顶水注浆，浆液全部采用双液浆。
4.如井壁发现异常，立即停止注浆工作。
（九）、技术和施工管理
1.向所有参与注浆工作人员传达贯彻措施并签字，分工到位，责任到人。
2.注浆材料的质量性能必须满足规范要求并做好注浆材料使用记录。
3.钻孔无水时，必须用水泥严密封堵不留痕迹。
4.注浆过程中，可根据实际情况，适当调整浆液配比，使配比更加合理，确保注浆效果。
5.造浆人员要严格掌握浆液浓度和配比，必须及时测量浆液配比并记录清楚；工作时，严防其他物品进入浆液内，水泥要过筛后才能放入浆液桶内。
6.严格执行交接班制度，交接班时井下情况要交代清楚。
7.吸浆笼头应加过滤罩，以免笼头糊死，笼头工要密切注意吸浆情况，发现异常及时处理。
8.封孔工作一定要认真，要班长和技术员检查合格后方可结束。
9.每班对注浆情况做好原始记录，注浆完成后必须进行测水记录。
10.注浆孔深度和注浆压力不得超过措施规定值。
六、工期与劳动组织
井筒每天注浆“三八”作业制。
工期：
计划7天。
劳动组织（见表一）：
七、注浆材料表（见表二）：
八、安全技术措施：
注浆期间所有工作人员除严格遵守立井施工的有关安全措施外，还必须执行以下措施：
1、所有工作人员必须严格执行交接班制度。
2、严禁携带烟火下井，严禁酒后下井。
3、注浆泵由Φ15.5mm钢丝绳捆绑牢固后通过主提钩头下放至吊盘，摆放在吊盘中心位置，水泥通过吊桶下放。
4、每次升降吊盘都必须通知绞车房，并做好标记。
信号工密切注意吊盘运行情况，并提醒盘上工作人员，扶好各种管路、照明和信号电缆，严禁上下罐。
5、入井注浆材料设专人保管好，防止材料在使用过程中造成大量浪费。
6、注浆作为工作盘的吊盘所有洞口必须用厚度不小于50mm的木板封严，并与吊盘连接牢固，所有施工人员必须戴保险带且生根牢固。
7、注浆工作盘（下层吊盘）安全可靠，吊盘与井壁间隙要均匀并用大头木楔楔紧，大头木楔用Φ10mm钢丝绳连接并牢固生根于吊盘上。
吊盘上无关的工、器具一律升井。
吊盘上下时必须随时处理好与吊盘连接风水管路、电缆线和风筒。
8、井上下保证信号、通讯畅通，照明灯至少两盏以上，以便观察井壁变化情况，每班至少配备两盏矿灯，以防停电。
9、打眼时，必须把吊盘固定好，防止吊盘晃动引起断钎伤人。
10、打眼时，如发现涌水较大，必须停止钻进，立即注浆。
11、风钻、混合器、扫眼器丝扣应拧紧并用专用插件联好，以防脱扣伤人。
12、注浆泵及输浆管各接头要绑紧拧牢，打眼及注浆过程中，盘上工作人员应观察接头情况，并应避开孔口管位置，避免跑管、跑浆、跑水伤人。
13、注浆人员应认真学习注浆施工安全措施并严格按操作规程进行施工。
14、井下注浆工作人员佩带防护眼镜、胶质手套和雨衣。
搅拌灰浆人员戴防尘口罩。
15、注浆时，井下工作人员要注意观察井壁，发现异常应立即停泵处理。
16、注浆时，止浆塞前方严禁有人，以防止浆塞高压时射出伤人。
17、施工时由班长统一指挥，严禁违章指挥、违章作业。
18、注浆结束后，应立即用清水冲洗管路和注浆泵。
19、打注浆孔钻杆碰到井壁支护钢筋时，应躲开钢筋重新布孔进行打眼，防止对井壁钢筋造成破坏。
20、注浆期间作业地点以下严禁有人。
21、其他未尽事宜按《唐家会煤矿副井井筒施工组织设计》、《煤矿安全规程》有关条文执行。
劳动组织表（表一）
作业方式
工种
班长
合计
早
中
夜
大
三
八
制
钻工
2
2
2
6
队长
1
1
1
1
4
班长
1
1
1
3
技术员
1
1
1
3
材料员
1
1
司泵工
3
3
3
9
泄压工
2
2
2
6
信号工
2
2
2
6
机修工
1
1
1
3
井上电工
1
1
1
3
绞车工
2
2
2
6
信号工
1
1
1
3
把钩工
1
1
1
3
排水工
2
2
2
6
造浆工
4
4
4
12
机修工
1
1
1
1
4
井下电工
1
1
1
1
4
合计
18
18
18
4
壁后注浆材料表（表二）
序号
名称
规格
单位
数量
1
普通硅酸盐水泥
P·O42.5
吨
2
水玻璃
M2.4～3.0Be35～42
吨
3
钻头
Φ32mm
个
10
4
高压球阀
QJH-32/31.5mpa
个
90
5
压力表
Y100－25mPa
块
10
6
风压胶管
Φ32mm
米
20
7
孔口管（一头车丝）
Φ32mm*500mm，无缝钢管
米
90
8
混合器
套
2
9
过滤筛
个
2
10
棉纱
Kg
8
11
木楔
个
300
12
扫眼器
个
2
13
比重计
婆梅式
只
10
备注：
材料消耗以实际为准。
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